华南阔叶树种幼苗叶片的养分特征

研究了阔叶树种幼苗山杜英、红锥、海南红豆、火力楠、红花油茶、枫香、黎蒴、米老排和樟树的N、P、K浓度和单位叶面积含量。结果表明,海南红豆、黎蒴和樟树的N、P、K浓度较高,而红花油茶、黎蒴和樟树的单位叶面积N、P、K含量较高,9种树种的上部和下部叶片的平均养分浓度分别为N16．67和17．09g·kg^-1,P1．29和0．84g·kg^-1,K11．77和6．65g·kg^-1,平均养分含量分别为N0．871和1．069g·m^-2,P0．065和0．052g·m^-2,K0．608和0．426g·m^-2,各树种上部叶片的P和K浓度和含量大于下部叶片,从养分含量的角度考虑,红花油茶与其他8种树种混交,红锥或米老排与山杜英、枫香、海南红豆、黎蒴、樟树混交,火力楠与黎蒴、樟树混交是合理的。     

Effects of leaf nutrient concentration and resorption on leaf falling time of dominant broadleaved species in a montane region of eastern Liaoning Province,China

凋落物是森林生态系统养分的重要来源, 叶片脱落时间是影响其分解的关键因素。东北温带森林中蒙古栎(Quercus mongolica)落叶时间较其他树种晚, 在山脊等贫瘠立地叶片甚至第二年春天才脱落。我们假设: 相对于其他树种, 蒙古栎叶片养分元素含量过高、再吸收时间长, 导致叶片延迟脱落。为验证假设, 除蒙古栎外, 选择了落叶时间居中的色木槭(Acer mono)和落叶较早的胡桃楸(Juglans mandshurica)为对象, 持续监测叶片从成熟至凋落过程中叶片养分元素含量, 包括大量元素: 氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)和镁(Mg), 微量元素: 铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)和锌(Zn); 并分析养分再吸收率。结果表明: 蒙古栎成熟叶养分元素含量介于对照树种之间; 凋落叶N、P和K含量低于对照树种, Fe和Mn含量高于对照树种, 其余元素含量介于对照树种之间。该结果不支持“蒙古栎叶片养分含量过高”假设。蒙古栎叶片N、P和K再吸收率高于对照树种, 再吸收率高低与其落叶时间完全一致; 叶片Cu和Zn再吸收率与对照树种无显著差异; 叶片其余元素未发生再吸收, 其累积率与对照树种无显著差异; 说明养分再吸收与养分含量无关, 可能与树种的种专一性相关, 可能会影响叶片脱落时间。由于蒙古栎多生长在贫瘠土壤, 其成熟叶无法积累更多养分; 为避免叶片脱落后养分进入土壤被其他物种利用, 将养分尽量回收储存于自身, 即蒙古栎叶片养分再吸收过程较长, 叶片脱落较晚。生长在极端贫瘠立地的蒙古栎叶片次年春天才落叶, 可能是由于再吸收一直在进行, 来不及脱落而保留至新生长季开始。落叶晚的树种养分再吸收率高、有利于自身养分保存, 更能适应贫瘠土壤, 反之亦然。     

辽东山区主要树种叶片氮、磷、钾再吸收

养分再吸收作为植物保存养分的重要机制之一,在凋落物分解和养分循环中起着重要作用。为明确辽东山区主要树种养分再吸收状况,选择4种次生林树种:蒙古栎(Quercus mongolica)、色木槭(Acer mono)、胡桃楸(Juglans mandshurica)、花曲柳(Fraxinus rhynchophylla)和人工林落叶松(Larix spp.)为对象,测定了各树种叶片凋落前(成熟叶)后(凋落叶)全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)浓度,并分析了养分再吸收特征。结果表明:所测树种凋落叶N、P、K浓度均显著低于成熟叶(落叶松K不显著);胡桃楸N再吸收率与蒙古栎、色木槭、花曲柳差异显著,花曲柳与蒙古栎、色木槭P再吸收率差异显著,色木槭K再吸收率与蒙古栎、胡桃楸、花曲柳差异显著(P0.05);总体上,落叶松N、P、K再吸收率低于次生林树种,尤其是P再吸收率显著低于花曲柳、K再吸收率显著低于胡桃楸和花曲柳(P0.05)。上述结果表明,落叶松通过降低养分再吸收率,提高凋落物养分输入量,对土壤养分有效性做出正反馈。     

武夷山不同海拔阔叶树叶片养分含量及再吸收效率

为揭示亚热带山地阔叶树叶片养分利用策略随海拔梯度的变化规律,本研究选取武夷山不同海拔(1400、1600和1800 m)44种阔叶树,研究成熟与衰老叶片养分含量、化学计量比及养分再吸收效率,并分析其异速生长关系。结果表明：成熟叶片氮(N)、磷(P)含量显著高于衰老叶,且均随海拔升高而升高。磷再吸收效率(PRE)与氮再吸收效率(NRE)的平均值分别为48.3%和34.9%,PRE显著高于NRE,养分再吸收效率随海拔变化无显著差异。NRE与成熟叶N含量在低海拔处(1400 m)呈正等速生长,与衰老叶N含量在高海拔处(1800 m)呈负异速生长。PRE与衰老叶片N、P含量在低海拔(1400 m处)呈负等速生长,在高海拔处(1600、1800 m)呈负异速生长。各海拔PRE-NRE异速生长指数为0.95。随着海拔的升高,成熟和衰老叶片养分含量升高,但海拔不影响养分再吸收效率,且植物偏好从衰老叶中再吸收P,高海拔养分再吸收效率会影响衰老叶片的养分状况。     

林地覆盖经营雷竹林叶片养分特征及其与土壤养分的关系

探讨了短期覆盖经营(覆盖1 a)、休养式覆盖经营(覆盖3 a 后休养3 a)、长期覆盖经营(覆盖6 a)和不覆盖雷竹林(CK)2年生立竹叶片养分含量、化学计量比和再吸收率及其与土壤养分的关系。结果表明：(1)短期和休养式覆盖经营促使雷竹叶片养分含量和再吸收率总体上提高,而长期覆盖经营对雷竹叶片 P 含量和N、K 再吸收率会产生较为明显的影响,叶片 P 含量、N 再吸收率显著升高,K 再吸收率降低;(2)短期和休养式覆盖经营对雷竹林土壤、叶片养分化学计量比影响不明显,但长期覆盖经营使雷竹林土壤、叶片 N∶P、K∶P 显著降低;(3)短期覆盖经营能增强雷竹林土壤养分与叶片的养分含量、化学计量比和养分再吸收率的相关性,但随覆盖经营年限的延长,相关性总体上呈减弱趋势;(4)土壤养分含量及其平衡关系对林地覆盖经营雷竹林叶片养分特征影响明显;(5)长期覆盖经营雷竹林土壤、叶片养分间相关性明显减弱,竹子吸收利用养分的能力下降,生产中应实行雷竹林休养式覆盖经营方式。研究结果为林地覆盖经营雷竹林的可持续发展提供了理论参考。     

江西阳际峰30种阔叶树叶片氮磷含量及再吸收效率

养分再吸收是植物养分利用的重要策略,体现了植物对养分留存、利用和适应环境的能力.为研究亚热带不同生活型(常绿与落叶)阔叶树养分含量与养分再吸收的关系,以江西阳际峰国家级自然保护区内30种阔叶树为研究对象,测定成熟和衰老叶片氮(N)和磷(P)含量,分析常绿和落叶树种叶片N和P含量及其再吸收效率差异,揭示阔叶树种叶片养分再...     

重庆石灰岩地区主要木本植物叶片性状及养分再吸收特征

以重庆石灰岩地区15种常绿木本植物和14种落叶木本植物为研究对象,对两种生活型植物叶片衰老前后叶干物质含量(LDMC)、比叶面积(SLA)和叶片厚度(LT)进行了比较,并采用不同的计算方法(单位质量叶片养分含量、单位面积叶片养分含量)分析了两类植物叶片衰老前后养分含量及再吸收特征,最后对养分再吸收效率与其他叶性状因子之间的关系进行了相关分析。结果表明:常绿植物成熟叶LDMC、LT及衰老叶LT显著低于落叶植物,落叶植物成熟叶和衰老叶SLA均显著高于常绿植物(P0.05);基于单位质量叶片计算的养分含量,常绿植物成熟和衰老叶N、P量均低于落叶植物,而基于单位面积叶片计算的N、P含量则表现出相反的趋势;基于不同方法计算的N、P再吸收效率差异不明显,其中常绿植物基于单位质量叶片养分含量计算的N、P平均再吸收效率为39.42%、43.79%,落叶植物的为24.08%、33.59%;常绿和落叶植物N、P再吸收效率与LDMC、SLA、LT和成熟叶N、P含量之间没有显著相关性,但与衰老叶养分含量存在显著负相关(P0.05)。研究发现,无论是常绿植物还是落叶植物,衰老叶N、P含量均较低,表明石灰岩地区植物具有较高的养分再吸收程度。     

青海三江源地区风沙土养分及微生物区系

采用常规方法研究了青海三江源地区风沙土的养分状况及微生物区系.结果表明,从流动、半固定风沙土到固定风沙土的演化过程中,土壤有机质含量明显增加,固定风沙土的有机质含量分别为流动和半固定风沙土的5.9和3.8倍;土壤氮素和磷素含量的变化趋势与有机质基本一致,均呈递增趋势;土壤钾素含量和土壤pH无明显变化规律.随着植被发育、流沙固定及土壤养分状况改善,风沙土中的微生物数量和区系组成也发生了显著变化.固定和半固定风沙土中的细菌、真菌及放线菌数量均明显高于流动风沙土,其细菌数量分别约为流动风沙土的4.0和2.8倍,真菌数量分别约为19.6和6.3倍,放线菌数量分别约为12.4和2.6倍;真菌种类数明显增加,放线菌区系组成也变得复杂.即随着风沙土由流动变为固定,土壤微生物生态系统中微生物的生物多样性增强,微生物组成趋于多样化.风沙土中的微生物数量与土壤有机质、全氮、速效氮及速效磷含量显著或极显著相关,与土壤全磷、全钾、速效钾含量及土壤pH之间相关性未达显著水平.     

元江干热河谷植物叶片解剖和养分含量特征

研究了元江干热河谷旱田植物(旱季可浇灌,水分较好)和山坡半萨王纳植被中(自然状况,水分较差)共20种的叶片形态解剖特征,以及7种山坡植物叶片养分含量特征.结果表明,山坡植物叶片比叶重大,气孔密度大,气孔长度小,海绵组织/栅栏组织的值小等.元江干热河谷山坡植物叶片养分含量低,1.3%＞Ca＞N＞K＞1%＞Mg＞P＞S.除氮元素外,其它元素种间差别1～3倍.与热带植物群落叶片养元素含量相比,热带雨林＞元江山坡植物＞东南亚沙地旱生林和巴西矮卡廷加群落,表明元江干热河谷植物叶片具有明显的旱生性形态解剖特征,且叶片养分含量也较低.     

北方阔叶树木固氮与非固氮树种间营养元素含量的差异及数量化分类

研究了北方阔叶树木中固氮和非固氮树种间养分元素含量的差异及季节变化趋势．在生长旺盛期到落叶期固氮和非固氮树种叶片之间Ｎ、Ｍｇ含量始终存在明显差异;固氮树种叶片中Ｎ、Ｋ含量降低的趋势明显低于非固氮树种,所研究的其它５个元素和灰分的季节变化率即累积的趋势则高于非固氮树种．在Ｆ检验和Ｔ检验的基础上,选择Ｎ、Ｐ、Ｍｇ、Ｓｉ４个营养元素为参数进行的数量化分类,成功地区分了固氮和非固氮树种．     

长白山阔叶红松林5种主要树种水分利用效率与叶片养分特征

以长白山阔叶红松林中5种优势树种(红松、水曲柳、色木槭、蒙古栎、紫椴)为研究对象,利用稳定碳同位素技术分析了植物的水分利用效率(WUE),测定了叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)3种营养元素的含量用以分析植物对养分的利用特征,并综合分析了植物WUE与叶片养分含量之间的关系.结果 表明:冠层不同位置微气象因子的差异导致WU...     

Stoichiometric and nutrient resorption characteristics of dominant tree species in subtropical Chinese forests

This study investigated seasonal patterns in stoichiometric ratios, nutrient resorption characteristics, and nutrient use strategies of dominant tree species at three successional stages in subtropical China, which have not been fully understood. Fresh leaf and leaf litterfall samples were collected in growing and nongrowing seasons for determining the concentrations of carbon (C), nitrogen (N), and phosphorus (P). Then, stoichiometric ratios (i.e., C:N, C:P, N:P, and C:N:P) and resorption parameters were calculated. Our results found that there was no consistent variation in leaf C:N and C:P ratios among different species. However, leaf N:P ratios in late‐successional species became significantly higher, indicating that P limitation increases during successional development. Due to the P limitation in this study area, P resorption efficiency and proficiency were higher than corresponding N resorption parameters. Dominant tree species at early‐successional stage adopted “conservative consumption” nutrient use strategy, whereas the species at late‐successional stage inclined to adopt “resource spending” strategy.     

天童常绿阔叶林若干树种的叶片营养转移研究

对天童国家森林公园 1 8种植物在落叶前后营养转移量的研究表明 ,不同植物的营养转移率不尽相同 ,N的平均转移率为 3 7.86% ,标准偏差 1 0 .67% ;P的平均转移率为 44.76% ,标准偏差 1 5 .40 %。经方差分析 ,N、P转移率无明显差异 (s=0 .1 3 8)。同时 ,P的转移率与植物成熟叶中的P含量及N/P存在正相关 ,而N的转移率与植物成熟叶子的N含量和N/P不相关。另外 ,常绿植物的N转移率平均值是 3 5 .74% (标准差9.46% ) ,落叶植物N转移率平均值是 3 8.72 % (标准差 1 2 .65 % ) ;常绿植物的P转移率平均值是 3 7.72 % (标准差 1 3 .0 0 % ) ,落叶植物P转移率平均值是 5 5 .3 7% (标准差 1 5 .5 4% )。对落叶和常绿阔叶二种生活型植物进行ANOVA分析 ,表明N转移率无明显差异 ,而P转移率有差异 (P <0 .0 5 )。     

辽东山区落叶松人工林地上生物量和养分元素分配格局

落叶松是我国北方最主要的人工用材林树种,由于人工林树种单一、结构简单等原因,导致土壤养分循环出现失衡.研究落叶松生物量和养分元素分配规律,可以为落叶松人工林的合理经营和养分循环研究提供科学参考.本文以辽东山区19年生二代落叶松人工林(胸径12.8 cm,树高15.3 m,密度2308株·hm^-2)为对象,研究其地上各器官(干、枝、皮、叶)生物量、碳和养分元素含量(N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn)的积累规律和分配格局.结果表明：单株落叶松生物量为70.26 kg,林分水平落叶松生物量为162.16 t·hm^-2,各器官生物量差异显著,排序为：树干>树枝>树皮>树叶;单株落叶松养分积累量为749.94 g,林分水平落叶松养分积累量为1730.86 kg·hm^-2,其中,大量元素和微量元素的养分积累量均为树干显著高于树枝、树皮和树叶.全叶期每砍伐一棵落叶松(19年生),平均从系统中带出749.94 g养分元素;如果将树皮、树枝、树叶留在林地仅仅带走树干,带出的养分元素可减少40.7%.
     

温带湿地植物生物量分配格局调控群落水平养分回收效率对氮磷添加的响应

温带湿地植物生物量分配格局调控群落水平养分回收效率对氮磷添加的响应 养分回收是植物养分利用策略的一个重要组成部分,但养分有效性的变化如何调控群落尺度上植物养分回收过程仍不清楚。在本研究中,我们提出两个科学问题：(1)叶片和茎养分回收过程对养分有效性增加的响应格局是不是一致？(2)群落尺度上养分富集引起的植物养分回收变化是受物种内养分回收可塑性的影响还是受物种组成变化的调控？本研究以中国东北草本植物占优势的温带湿地为研究对象,利用施肥实验调查了氮和磷添加3年后物种水平上植物地上部分生物量以及叶和茎养分回收的变化趋势,并评价了群落尺度上植物养分回收对3年养分添加的响应。对于植物叶和茎而言,氮和磷添加对养分回收效率(nutrient resorption efficiency)均没有影响,但降低了相应的养分回收度(nutrient resorption proficiency)。同样地,在群落水平上,植物氮和磷养分回收度也随着相应的养分添加而降低。而且,由于植物群落组成变化及其引起的叶茎比降低,氮添加显著降低群落尺度上植物氮和磷的养分回收效率。这些研究结果表明,温带湿地植物叶和茎养分回收过程对养分有效性增加的响应是一致的,而且养分富集引起的物种组成以及叶和茎生物量分配格局变化是驱动群落尺度上植物养分回收动态的重要因素。     

黄土丘陵区氮磷添加对草地群落优势种养分利用特征的影响

为阐明黄土丘陵区氮磷添加对草地群落优势种养分利用特征的影响,探究群落结构和物种多样性的变化机制,选取5个典型优势种,即白羊草(Bothriochloa ischaemum)、长芒草(Stipa bungeana)、达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)、铁杆蒿(Artemisia sacrorum)和猪毛蒿(Artemisia scoparia)为研究对象,采用裂区试验设计,以氮添加为主区处理, 包括:0(N0)、25(N25)、50(N50) 和100(N100) kg N hm^-2 a^-1;以磷添加为副区处理,包括:0(P0),20(P20),40(P40) 和80(P80) kg P₂O₅ hm^-2 a^-1,测定了各物种叶片氮磷比、氮磷重吸收效率、氮磷利用效率和相对生物量等参数。5种植物的氮和磷重吸收效率正相关,对氮磷添加量的响应具有耦合性。不同氮磷添加处理下,达乌里胡枝子叶片氮磷比最高,而氮磷重吸收效率最低;白羊草和长芒草的氮磷利用效率和重吸收效率高于其他物种。单施磷或N25与磷配施下,各物种相对生物量与氮磷比和磷利用效率呈正相关关系,与氮利用效率和氮磷重吸收效率呈负相关关系。单施氮、N50和N100与磷配施下,各物种相对生物量与氮磷利用效率和重吸收效率呈正相关,与氮磷比呈负相关。不施肥处理下,白羊草和长芒草相对生物量最高,低氮高磷下达乌里胡枝子相对生物量最高,高氮高磷下铁杆蒿和猪毛蒿相对生物量最高。不同优势种对氮磷添加的响应不同,生理生态过程各异,决定了其在群落中的优势度,这是氮磷添加后草地群落结构和物种多样性发生变化的关键机制。